Referat quyosh nurlari to'g'ridan-to'g'ri optik nasosli qattiq holat lazerlari uchun yangi samarali manba sifatida qaraladi. Past darajadagi quvvatga EGA yuqori

Ziyodjon, [26.01.21 09:43]

REFERAT

Quyosh nurlari to'g'ridan-to'g'ri optik nasosli qattiq holat lazerlari uchun yangi samarali manba sifatida qaraladi. Past darajadagi quvvatga ega yuqori samarali quyoshli nasosli lazerlar kosmik lazer aloqasida katta quyosh panelli yarimo'tkazgichli lazerlarga qaraganda ancha istiqbolli bo'lar edi. Bu erda biz quyoshli nasos bilan ishlaydigan lazer chegarasida sezilarli o'sish haqida Nd: YAG novdasini yivli yon devor bilan pompalaymiz. Ikki quyoshli nasosli lazer moslamalari ishlab chiqilgan. Ikkala holatda ham Fresnel linzalari asosiy quyosh nuri konsentratori sifatida ishlatiladi. Quyosh energiyasi kontsentratsiyasini yanada oshirish uchun ikkilamchi kontsentrator sifatida suyuq nurli yo'naltiruvchi linzali oltin bilan qoplangan konusning bo'shlig'i ishlatiladi. Birinchi o'rnatishda 6 mm diametrli Nd: YAG tayoqchasini quyosh yordamida haydash, 1064nm da maksimal lazer quvvati 31,0 Vt / m ni ishlab chiqaradi, bu hisobot qilingan ko'rsatkichdan yuqori va nishab samaradorligi 4,98% ni tashkil etadi. Fresnel ob'ektivining yuzasi 200 Vt. Ikkinchi o'rnatishda 5 mm diametrli lazer tayoqchasining chiqish quvvati 29,8 Vt / m ga teng bo'lib, nishab samaradorligi 4,3% ni tashkil qiladi. 102 Vt quvvat kuchi olinadi, bu avvalgisiga nisbatan 49 foizga pastdir. Shu bilan birga, to'rt darajali tizimning tezlik-tenglamasi asosida quyosh lazerining chegara quvvati va qiyalik samaradorligini nazariy hisoblash aniqlandi. Simulyatsiya dasturlari yordamida cheklangan elementlarni tahlil qilish natijalari tajribada tasdiqlanadi. TracePro dasturi yordamida konusning bo'shlig'ini optimallashtirish va LASCAD tomonidan lazer rezonatorini optimallashtirish quyosh pompasi yordamida lazerni miniatyuralash uchun juda foydali.

Kalit so'zlar: Solarabumlangan lazerli qattiq holat chegarasi rezonatori, nasos, neodimiy, yivli novda

Ziyodjon, [26.01.21 09:45]

1.KIRISH

Quyosh nasosli lazer - bu lazer energiyasidan quyosh energiyasining yangi usuli. Keng polosali quyosh nuri to'g'ridan-to'g'ri strelkali lazerga aylantirildi, bu yuqori yorqinlik, yuqori energiya zichligi va yo'nalishda yaxshiroq manba bo'lishi mumkin. Quyosh energiyasini sinash, magniy-vodorodli energiya aylanishi, materiallarni qayta ishlash - bu quyosh nurlari bilan ishlaydigan lazer nergiyasining ba'zi bir qo'llanilishi. Quyosh lazerining yo'nalishi, rangi va tutarlılığı jihatidan yaxshiroq bo'lgan xususiyatlar, shuningdek, izchil optik nurlanishlar, kosmik lazer aloqalari va atmosfera lazerini sezish va boshqalarning iqtisodiy samaradorligini ta'minlashi mumkin. U 60-yillarning boshlarida Quyosh pompasi bilan ishlaydigan qattiq jismlarning lazerlari bo'yicha dastlabki tadqiqotlar olib borganligi sababli, ellik yillik sa'y-harakatlar natijasida tadqiqotchilar katta yutuqlarga erishdilar. Quyosh pompasidagi lazerning chiqish quvvati dastlabki 1W 'dan bugungi yuz vattdan oshirildi.

Quyosh pompasidagi lazer birinchi marta 1963 yilda RCA Laboratories tomonidan namoyish etilgan. CaF Dy kristali quyosh nuri bilan pompalanadi: 2.36um da kuzatilgan. Dastlabki tadqiqotlarda parabolik nometall yoki geliostat asosiy konsentrator sifatida ishlatilgan. 1984 yilda, 4

[e-mail]: telefon [phone], faks + 86-10-68918861

Yuqori quvvatli lazerlar va ilovalar VIII, Ruxin LI, Upendra N. Singh tomonidan tahrirlangan,

Ziyodjon, [26.01.21 09:47]

Robert F. Valter, prok. SPIE Vol. 10016, 1001609 © 2016 SPIE CCC kodi: 0277-786X / 16 / $ 18. doi: 10.1117 / 12.2245281

Proc. SPIE Vol. 10016 1001609-1

rom: http://proceedings.spiedigitallibrary.org/ 01/03/2017 da Foydalanish shartlari: http://spiedigitallibrary.org/ss/termsofuse.aspx

mm diametri, 75 mm uzunlikdagi Nd: YAG bitta kristalli novda, 50 mm diametrli suv bilan sovutilgan oqim trubkasi 78,5 m maydonli parabolik oyna orqali pompalandi, 18 Vt quvvatli lazer quvvati muvaffaqiyatli ishlab chiqarildi ». Yuqori quvvatga erishilgan bo'lsa-da. odatda, samaradorlik juda yomon edi. Ikkilamchi va uchinchi darajali kontsentratorlar bilan ishlaydigan CPC (Parabolik kontsentrator) yordamida 2003 yilda quyosh lazerini yig'ish samaradorligi 6,7 Vtm ga oshirildi.

Texnologik jihatdan ahamiyatli harakatlarning aksariyati so'nggi o'n yil ichida, xususan Fresnel linzalarini birlamchi quyosh kontsentratorlari sifatida qabul qilingandan so'ng sodir bo'ldi, yig'ish samaradorligi (lazerning chiqish quvvati va birlamchi kontsentrator maydoniga nisbati) keskin oshirildi. Geliostat yoki parabolik nometall bilan taqqoslaganda, Frenel ob'ektividan foydalanish quyosh nasosli lazerlarning murakkabligini, og'irligini va narxini pasaytiradi. 2007 yilda T Yabe a dan 24,4 Vt quvvatga ega lazer chiqishini namoyish etdi

Ziyodjon, [26.01.21 09:49]

uchinchi darajali kontsentratorlar, quyosh lazerini yig'ish samaradorligi 2003 yilda 6,7 Vt / m 'ga oshirildi.

Texnologik jihatdan ahamiyatli harakatlarning aksariyati so'nggi o'n yil ichida, xususan Fresnel linzalarini birlamchi quyosh kontsentratorlari sifatida qabul qilingandan so'ng sodir bo'ldi, yig'ish samaradorligi (lazerning chiqish quvvati va birlamchi kontsentrator maydoniga nisbati) keskin oshirildi. Geliostat yoki parabolik nometall bilan taqqoslaganda, Frenel ob'ektividan foydalanish quyosh nasosli lazerlarning murakkabligini, og'irligini va narxini pasaytiradi. 2007 yilda T Yabe asosiy quyosh nuri konsentratori sifatida 1,3 m Fresnel linzalari bilan 3-9 mm diametrli va 100 mm uzunlikdagi Cr, Nd qo'shma dopingli YAG keramikasidan 24,4 Vt lazer chiqishini namoyish etdi, kollektiv samaradorligi 18,7 Vt / m 2011 yilda D. Liang Fresnel ob'ektividan keyin eritilgan silika nuri qo'llanmasidan foydalanib, nasosning yorug'lik qizg'inligini va bir xilligini yanada oshirdi, faol vosita sifatida oddiy bitta dopingli Nd: YAG ishlatildi. 19,3 Vt / m ga erishildi ". Ushbu natija, shuningdek, quyosh nurlari bilan ishlaydigan lazerlar uchun Nd: YAG kristalli va Nd Cr: YAG keramika o'rtasida qaysi vosita ko'proq mos kelishi haqida munozarani keltirib chiqardi. Yaqinda Yabe guruhi tomonidan 4 metrli katta Frenel linzalari orqali 6 mm diametrli, 100 mm Nd: YAG novda uzunligini nasos yordamida 120 Vt quvvatga ega bo'lgan CW quvvati olingan. Nasos nuri intensivligini yanada oshirish uchun ular konusning bo'shlig'iga suyuq yorug'lik yo'naltiruvchi linzalarni qo'shdilar. Yig'ish samaradorligi 30 Vt / m ga, nishab samaradorligi 4,3% ga teng. Ular Nd: YAG kristalining va Nd Cr: YAG seramika ko'rsatkichlarini taqqosladilar, birinchisi Nd: YAG kristalining yo'qotilishi va yuqori issiqlik o'tkazuvchanligi tufayli yuqori quvvatli quyoshli lazerlarda afzalroq edi. Biroq, taxminan 1000 Vt quvvatga ega bo'lgan juda katta eshik quvvati ushbu nasosli yondashuv bilan bog'liq bo'lib, quyosh nurlari bilan ishlaydigan katta lazer tizimiga olib keldi. Yivli novda va sovutish suvi o'rtasidagi katta aloqa interfeysi issiqlik tarqalishini yaxshilaydi va termal ob'ektiv ta'sirini kamaytiradi, bu esa quyosh lazerining samaradorligi va nurlanish sifatini yaxshilaydi.

Endanunining

ide numumio

Ziyodjon, [26.01.21 09:52]

Quyosh lazerining samaradorligi va nurlanish sifati

Yakuniy va yonma-nasosli konfiguratsiya yuqori lazer chiqishini ta'minlaydi, chunki u ko'proq quyosh nuri to'g'ridan-to'g'ri lazer tayoqchasiga bog'langan. Bundan tashqari, tayoq uchiga erkin kirish lazer rezonatori parametrlarini optimallashtirishga imkon beradi, bu esa lazer chegarasining quvvatini sezilarli darajada pasaytiradi va quyoshni lazer energiyasidan samarali ravishda qazib olishga imkon beradi. Yumshoq intensivligi, diqqat markazining o'lchamlari bilan mosligi tufayli, quyosh pompasi yordamida lazerni eng past darajadagi quvvat bilan boshqarish juda istalgan. Fresnel linzalari yordamida quyosh lazerining pol chegarasida katta yutuqlar bo'lganligi haqida 2014 yilda xabar berilgan. 6 mm diametrli, 95 mm uzunlikdagi Nd konsentrlangan quyosh nurlanishini yanada siqish uchun suv sovutadigan naycha va oltin bilan qoplangan konusning bo'shlig'i birlashtirildi: Yon tomoni bo'lgan YAG tayog'i. 28 Vt quvvatli quyoshli lazer quvvati ishlab chiqarildi, bu lazerning chiqish quvvati optik-optik samaradorligiga mos keladi, quyosh energiyasini 6,7% va qiyalik samaradorligini 9,4% ni tashkil qiladi. Yivli novda bilan ishlash samaradorligi ham, nurlanish sifati ham silliqlanmagan tayoqchadan ustundir ". 93 Vt quvvatli Frenel ob'ektivining markazlashtirilgan nuqtasida quyosh pompasining yuqori chegarasi ushbu rezonator parametrlarining katta lazer tizimini ochib berdi. lazer aloqasi kabi.

Quyosh nurlari yordamida ishlaydigan lazerlardan amaliy foydalanishni ta'minlash uchun ikkita muammoni echish kerak, ulardan biri samaradorlikni yanada oshirish, ikkinchisi pol quvvatini kamaytirish. Ushbu maqolada biz lazerli rezonatorni yivli yon devori bo'lgan lazer tayoqchasi bilan optimallashtiramiz. Yoritilgan lazer tayoqchasi chirog'li nasos lazerlarida samaradorlikni oshirish uchun ishlatilgan. Yivli novda va sovutish suvi o'rtasidagi katta aloqa interfeysi issiqlik tarqalishini yaxshilaydi va termal ob'ektiv ta'sirini kamaytiradi, bu esa quyosh lazerining samaradorligi va nurlanish sifatini yaxshilaydi.

Ziyodjon, [26.01.21 09:54]

Instrumety

Fiigunca

Kessent

Fresnel ob'ektividan foydalangan holda quyosh lazerini yig'ish samaradorligi va quyoshning past chegarasi sezilarli darajada yaxshilanganligi haqida xabar berilgan. 6 mm diametrli, 95 mm uzunlikdagi Nd: YAG novdasiga 1,03 m Frenel linzalari fokusida naychalashni samarali bajarish uchun suv o'tkazgich linzalari bo'lgan konusning bo'shlig'i birlashtirildi. 200 Vt quvvatga ega bo'lgan 31,95 Vt quvvatli cw lazer quvvatiga erishildi va bu 31.0 Vt / m 'ni yig'ishning eng yaxshi samaradorligiga olib keldi, bu avvalgi natijalarga nisbatan 1,1 baravar katta 10; Shu bilan birga, 5 mm diametrli, 75 mm uzunlikdagi Nd: YAG tayoqchasi 102 Vt quvvatga ega YAG tayoqchasi yordamida 29,8 Vt / m dan yuqori yig'ish samaradorligiga erishildi, bu avvalgi yozuvdan 49 foizga pastroq. Fokus zonasida kuchli quyosh nasoslari ostida issiqlik ta'sirini sezilarli darajada kamaytirish va nasos samaradorligini oshirish loyihalashtirishning muhim masalalari edi. TracePro © va LASCADO dasturlari tomonidan lazer tizimining parametrlarini raqamli optimallashtirish jarayoni bilan qisqacha tanishish bilan bir qatorda, past polli va yuqori samarali quyoshli nasosli lazerli tizim 2-bo'limga kiritiladi. yuqori samaradorlikdagi quyosh lazerining tebranishi 3-bo'limda, so'ngra 4-bo'limda xulosalar keltirilgan.

Ziyodjon, [26.01.21 09:57]

Bakit Prankipone yoki Oo OpeRA

Mekrpyuena

myloancare

KeeesetHTa

2018-04-02 121 2.

NAZARIY MODEL

2.1 Quyosh pompasi bilan ishlaydigan lazerning chegara quvvatini hisoblash

Lazer chegarasi aylanib o'tish yo'qolishi va quyidagi kabi o'lchanadigan miqdorlarda ifodalanishi mumkin [tenglama. (1)]:

Ahvp P = (L - R ichida)

201,11 pe

(1)

Ushbu tenglamada. L = 2al rezonatorda qaytish yo'qolishini ifodalaydi, I esa lazer muhitining uzunligi. R - chiqish ulagichining aks etishi. A - tasavvurlar maydoni va lazer materialining tarqalish koeffitsienti. The

konversiya omili 7p. n pe = 171777.78 bilan ifodalanishi mumkin, bu erda np. nr. 7 va 7a - bu mos ravishda nasos samaradorligi, uzatish samaradorligi, assimilyatsiya samaradorligi va nurning ustma-ust tushishi. Umumiy tizim nishab samaradorligi quyida ko'rsatilgan bo'lishi mumkin [tenglama. (2):

2 (1-R)

17s = (1 + R) (L - R da) 1: 12.12.17

(2)

Ushbu tenglamada 17, = 11s - bu yuqori holat samaradorligi, 17 - kvant samaradorligi, 7 - Stok faktori.

Ziyodjon, [26.01.21 09:58]

Ushbu tenglamada 7, = 10s - bu yuqori darajadagi samaradorlik, 7o - kvant samaradorligi, va 7 - Stok koeffitsienti.

2.2 TracePro va LASCAD dasturlari tomonidan dizayn parametrlarini raqamli optimallashtirish

TracePro dasturiy platformasi yordamida simulyatsiya modeli qurildi (1.-rasm) va tizimning optik xususiyatlari taqlid qilindi. Avvaliga har bir to'lqin uzunligidagi spektral nurlanish (Vt / m / nm) bilan maslahatlashish uchun ma'lumot sifatida bir yarim havo massasi (1,5 AM) uchun standart quyosh spektrlari ishlatiladi. "1.0% Nd: YAG lazer muhiti uchun , assimilyatsiya qiymatlari TracePro dasturida bir nanometr uchun 300 nm dan 900 nm gacha aniqlanadi, eng yuqori assimilyatsiya koeffitsienti 1 mm 'ga etadi, eng pasti esa 0 mm ga teng.Har bir to'lqin uzunligi 300 nm dan 900 nm gacha va ularning yutilish koeffitsientlari qo'shiladi. TracePro dasturidagi Nd: YAG materiallari uchun kristalli katalogga izning nurlarida 0,27 quyosh yarim burchagi bo'lgan sirt manbai qabul qilinadi va TracePro iz nurlari kodi ikkalasini ham maksimal darajaga ko'tarish uchun ishlatiladi.

Proc. SPIE Vol. 10016 1001609-3

dan olingan: http://proceedings.spiedigitallibrary.org/ 01/03/2017 da Foydalanish shartlari: http://spiedigitallibrary.org/ss/termsofuse.aspx

Ziyodjon, [26.01.21 09:58]

so'rilgan nasos quvvati va novda ichidagi assimilyatsiya profilini optimallashtirish. Tabiiy quyosh nuri lazer emissiyasini boshlash uchun etarlicha kuchga ega bo'lmaganligi sababli, quyosh nurlarini markazlashtiruvchi kontsentrator tizimi lazer muhitini yuqori oqim bilan haydash uchun ajralmas hisoblanadi. Asosiy konsentrator sifatida yuzasi 1,03 m, fokus masofasi 1,20 m, diametri fokusli diametri 11,2 mm bo'lgan Frenel ob'ektivi tanlangan. Fresnel linzalari 350 dan 900 nm gacha yuqori shaffoflikka ega, ammo u katta xromatik aberratsiyaga ega, shuning uchun Fresnel linzalari yordamida quyosh nurlarini to'g'ridan-to'g'ri lazer muhitiga yo'naltirish samarasiz. Shuning uchun quyosh energiyasini yanada konsentratsiya qilish uchun tasvirlanmaydigan optikadan foydalanish kerak. Ikkinchi kontsentrator sifatida konusning bo'shlig'i tanlanadi. Konusning bo'shlig'ining ichki devori oltin bilan qoplangan bo'lib, u erda kirish quyosh nuri to'g'ridan-to'g'ri aks etadi. Frenel ob'ektivining markazlashtirilgan nuqtasida joylashgan lazer boshi konusning nasos bo'shlig'idan va ichi yivli lazer tayoqchasi va chiqish kupleni bo'lgan suyuq nurli hidoyat ob'ektividan iborat. Oltin bilan qoplangan konusning bo'shlig'ining o'rtasiga o'rnatilgan jinlar bilan to'ldirilgan suv bilan to'ldirilgan kvarts trubkasi. Rubdagi suv nafaqat lazer tayog'ini sovutish funktsiyasiga ega, balki quyosh nurlarini lazer tayog'iga yanada ko'proq yo'naltira oladigan ob'ektiv hosil qiladi. Quyosh lazer tizimining barcha dizayn parametrlari TracePro iz nurlari dasturi tomonidan 1,0% yivli Nd: YAG novda ichida 6 mm diametrli, 95 mm uzunlikdagi, yivli balandlik 0,6 mm va eng yaxshi yutilgan nasos oqimining taqsimotini olish uchun optimallashtirilgan. chuqurlik 0,1 mm.

Frenel linzalari

Ziyodjon, [26.01.21 10:00]

Shakl 1. Quyosh nasosli lazerli eksperimental o'rnatishni sxematik ko'rinishi (TracePro dasturi tomonidan suratga olingan).

Quyosh lazer tizimining tuzilish parametrlari birinchi navbatda maksimal so'rilgan nasos quvvatiga erishish uchun iz nurlari (TracePro) dasturi bilan optimallashtiriladi va tarjixon lazer tayoqchasida nasos energiyasini yaxshi taqsimlash bir xilligi profiliga ega bo'ladi. Keyinchalik lazer quvvati va nurlanish sifatini optimallashtirish uchun lazer bo'shlig'ini loyihalash va tahlil qilish (LASCAD) kodlari qo'llaniladi. TracePro iz nurlarida lazer tayoqchasini tovush oqimi funksionalligi yordamida 25000 ta zonaga bo'lish mumkin. Har bir zonadagi yo'l uzunligi topilgan. Ushbu qiymat va 10% Nd * Nd: YAG materialining samarali assimilyatsiya koeffitsienti bilan uning so'rilgan quyosh nasosining quvvatini son jihatdan hisoblash mumkin. Absorbsion profil markazlashtirilganda. novda o'qidagi harorat yanada oshadi, natijada markazda kuchli termal linzalar paydo bo'ladi, atrofdagi yuqori tartibsizliklar va lazer tayoqchasidagi katta kuchlanish.

TracePro tahlilidan so'rilgan nasos oqimi ma'lumotlari lazer rezonatori parametrlarini optimallashtirish uchun LASCAD dasturi tomonidan qayta ishlanadi. LASCAD tahlilida 2,8X 10 sm "stimulyatsiya qilingan emissiya kesimi, 1,0% Nd: YAG muhiti uchun flüoresan umrining davomiyligi 230 usb va 0,003 sm gacha bo'lgan odatdagi yutilish va tarqalish yo'qolishi qabul qilingan.

Ziyodjon, [26.01.21 10:01]

808 nm bo'lgan o'rtacha so'rilgan va zichlikdagi quyosh nasosining to'lqin uzunligi ham ishlatilgan, lazer chiqish quvvati va chegara quvvatini optimallashtirish uchun har xil aks etuvchi (R) va RoC ning HR oynalari alohida sinovdan o'tkaziladi. 1,0% yivli Nd: YAG novda uchun singdirish va tarqalish yo'qotishlarining miqdori 2al, nomukammal HR va AR qoplamalarining yo'qotilishi - R.da, shuning uchun aslida qaytish yo'qotilishi 2al., -R da 2. Difraksiyaning yo'qolishi novda diametri, rezonator uzunligiga va rezonator oynalarining egrilik radiusiga (RoC) bog'liq, novda diametri ham lazer chegarasi kuchida va natijada nurning sifat omillariga hal qiluvchi rol o'ynaydi. LASCAD tahlilida turli xil ulanishlar

lazerni ekstraktsiya qilish samaradorligini oshirish uchun aks ettirish qobiliyati sinovdan o'tkazildi. 2-rasmda 95 mm uzunlikdagi 6 mm diametrli Nd: YAG tayoqchasidagi issiqlik yuki, harorat va kuchlanish zichligi taqsimotlarini LASCAD tahlilidan olingan raqamli simulyatsiya natijalari keltirilgan. Maksimal kuchlanish intensivligi 87 N mm kompozit tayoqning yon yuzasida joylashgan. Yivli novda uchun 33,2 Vt quvvatga ega lazer quvvati raqamli ravishda hisoblanadi.

Ziyodjon, [26.01.21 10:01]

(K)

0,01

(Vt / mm ')

0.78

(N)

Shakl 2. Issiqlik yuki, harorat va kuchlanish intensivligining taqsimlanishi, 6 mm diametr uchun raqamli simulyatsiya qilingan. 95 mm uzunlikdagi Nd: YAG novda.

LASCAD tahlilida lazerni ekstraktsiya qilish samaradorligini maksimal darajada oshirish uchun turli xil aks ettirish qobiliyatining chiqish kuplörlari sinovdan o'tkazildi. 3-rasmda uch xil aks etuvchi oynalar uchun kirish quyoshli lazer ko'rsatkichlarini taqqoslash ko'rsatilgan. Fresnel linzalari yuzasida 950 Vt quvvatga ega nasos quvvatini hisobga olsak, R = 97% PR oynasi uchun maksimal lazer quvvati 33,2 Vt va nishab samaradorligi 4,84% ni tashkil etdi. Nishabning yuqori samaradorligi 5.40% R = 95% PR oyna uchun bashorat qilingan, ammo lazer kuchi pastroq edi. Bundan tashqari, lazer emissiyasi chegarasiga erishish uchun kuchli nasos quvvati talab qilinadi. Eng past eshik nasosi quvvati R = 99% PR oynasi bilan olingan, ammo nishab samaradorligi atigi 3,16% edi. Shu sabablarga ko'ra R = 97% PR oyna bizning eksperimental o'lchovlarimizda qabul qilingan (3-bo'lim).

Ziyodjon, [26.01.21 10:02]

nometall. Nishab samaradorligi ko'rsatilgan.

3. EKSPERIMENTAL O'RNATISH

TracePro © va LASCADO tomonidan quyosh pompasi bilan ishlaydigan lazer tizimining raqamli optimallashtirilgan dizayn parametrlari asosida quyosh pompasi bilan ishlaydigan lazerning prototipi ishlab chiqilgan va Pekin Texnologiya Institutida sinovdan o'tgan, eksperimental sozlash 4-rasm (a) da ko'rsatilgan.

3.1 Quyosh lazerini yig'ish va yig'ish tizimi

Dastlab biz 6 mm diametrli, 95 mm uzunlikdagi oluk tirgakni oltin bilan qoplangan kavitada sinovdan o'tkazdik. Oltin bilan qoplangan kavitaning oldingi ko'rinishi shakl 4 (b) da ko'rsatilgan. Bu konusning bo'shlig'i: kirish va chiqish oynalarining diametri mos ravishda 30 mm va 20 mm, uzunligi 75 mm. Lazer tayoqchasi Nd 1% at bilan qo'shiladi. doping konsentratsiyasi, yiv balandligi 0,6 mm va chuqurligi 0,1 mm. Lazer tayoqchasining bir uchi 1064 nm da to'liq aks ettirilgan. To'liq aks etadigan uchi sovutadigan suvga tushiriladi va lazer rezonatorining bitta oynasi sifatida ishlatiladi. Antirefleksiya uchi keramik bo'shliqdan tashqarida qoldirilgan. 3% transmissiya va 900 mm egrilik radiusiga ega bo'lgan konkav oynasi lazer tayoqchasi orqasida 60 mm masofada joylashtirilgan va chiqish ulagichi sifatida sudga berilgan. Butun tizim dvigatel tomonidan boshqariladigan uch o'lchovli ramkaga o'rnatildi, u barqaror lazer chiqishi uchun quyosh nuri yo'nalishini kuzatib boradi.

GG ING

Ziyodjon, [26.01.21 10:03]

23.3.2016 quyoshli Pekinda quyosh energiyasining zichligi taxminan 940 Vt / m edi. Tashqi diametri 12 mm bo'lgan, tozalangan suv bilan to'ldirilgan kvarts trubkasi mis konusning bo'shlig'ining o'rtasiga o'rnatiladi. Lazer tayoqchasi 4-rasmda ko'rsatilgandek suv trubkasida o'rnatiladi. Frenel ob'ektivining yuzasi 1,03 m ga teng: pol va qiyalik samaradorligini o'lchash uchun ob'ektivni qisman qoplaymiz va bir nechta nuqtalarni o'lchaymiz. Lazer tayoqchasidan maksimal chiqish quvvati 31,95 Vtni tashkil etadi, mos keladigan nishab samaradorligi 4,98% ni tashkil qiladi va o'lchangan qiymatlar simulyatsiya hisoblash natijalariga mos keladi (5-rasm).

25 20 13 Lazer chiqish quvvati (Vt)

Eksperimental o'lchov sanasi

Raqamli simulyatsiya sanasi

Ziyodjon, [26.01.21 10:04]

Shakl 5. Tajribali o'lchov va raqamli simulyatsiyaning quyosh energiyasiga nisbatan lazer chiqish quvvati. 3.2 Quyi pompali va yuqori samarali quyoshli nasosli-lazerli tajriba

Quyi pog'onali va yuqori samarali quyoshli nasosli lazerni yanada optimallashtirish uchun 5 mm diametrli va 75 mm uzunlikdagi yangi yivli Nd: YAG lazer tayoqchasi ishlab chiqarilgan. Tashqi diametri 11 mm bo'lgan kvarts naychasi mis konusning bo'shlig'ining o'rtasiga o'rnatiladi, u Frenel ob'ektivining fokus nuqtasi diametriga ko'proq mos keladi. 5 mm diametrli novda va 6 mm diametrli tayoq bir vaqtning o'zida sinovdan o'tkaziladi, kirish quvvati 940 Vt bo'lgan; Quyosh energiyasiga nisbatan chiqish quvvatlari 6-rasmda keltirilgan. Tajriba davomida biz ob'ektivni qisman qoplaymiz, bir nechta nuqtalarni o'lchaymiz. Yangi lazer tayoqchasidan maksimal chiqish quvvati (5 mm diametrli) 30,7 Vtni tashkil etdi va bu 29,8 Vt / m mukammal yig'ish samaradorligiga olib keldi; chegara 102 Vt edi. Optik -optik samaradorlik 3,25%; Nishab samaradorligi 4,3% ni tashkil etdi.

Diametri -5 mm

• diametri 6 mm

Lazer chiqish quvvati (Vt)

Ziyodjon, [26.01.21 10:05]

4. XULOSA

Xulosa qilib aytganda, yangi yivli Nd: YAG novda quyosh pompasidagi lazerlarda sinovdan o'tkaziladi. Fresnel linzalari asosiy kontsentrator sifatida tanlanadi va ikkilamchi kontsentrator sifatida oltin bilan qoplangan konusning bo'shlig'i ishlatiladi. 6 mm diametrli, 95 mm uzunlikdagi yivli Nd: YAG novda samarali ravishda pompalandi, maksimal chiqish quvvati 31,95 Vtni tashkil etdi, bu 31W / m mukammal yig'ish samaradorligiga olib keldi, bu avvalgi yozuvdan kattaroqdir. Optimal optik nasos tizimini loyihalash parametrlari TracePro © dasturi orqali topildi. Optimalizatsiya qilingan quyosh lazer quvvati va chegara quvvati parametrlari LASCADO cheklangan elementlari tahlili orqali topildi. Ayni paytda, 5 mm diametrli, 75 mm uzunlikdagi Nd: YAG novda pompalandi. Maksimal chiqish quvvati 30,7 Vtni tashkil etadi, bu esa yig'ish samaradorligini 29,8 Vt / m 'ga etkazadi. 102 Vt quvvatga ega quyosh nurlari yordamida boshqariladigan lazer chegarasi o'lchandi, bu Fresnel ob'ektividagi avvalgi ko'rsatkichdan 49 foizdan ko'proq va parabolik oynaga nisbatan 84 foizdan pastroq. Yig'ish samaradorligi 29,8 Vt / m bo'lgan 102 Vt quvvatga ega bo'lgan quvvat, shuningdek, quyosh lazerining yuqori rentabellikga va past polli emissiyasida yangi rekord hisoblanadi. Rezonator parametrlarini optimallashtirish va nurlanish sifatini yaxshilash uchun ko'proq kuch sarflanadi. Quyi pog'onali quyosh pompalari bilan ishlaydigan lazerlar kosmik lazer aloqasi va kosmik lazer energiyasini uzatish uchun potentsial qo'llanilishga ega,

RAHMAT

Front Ch ostida E Ching 60078020